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拟南芥DREB1A基因转化紫花苜蓿的研究
摘要
本研究通过基因转化技术将拟南芥DREB1A基因转化到紫花苜蓿中。结果显示，转基因植株在逆境条件下表现出更强的耐受性，比野生型更能够适应干旱和低温等多种胁迫环境。此外，转基因株系对于干旱和低温环境下的各项生长指标也有显著的提高。因此，该研究为紫花苜蓿的遗传改良提供了新的思路和方法。
关键词：拟南芥DREB1A基因；紫花苜蓿；逆境胁迫；遗传改良
引言
紫花苜蓿是一种重要的农业植物，广泛分布于全球温带地区。在干旱和低温等逆境条件下，苜蓿的生长、发育和产量都能受到严重影响。因此，提高苜蓿的逆境耐受性已成为苜蓿遗传改良的研究热点之一。
近年来，逆境胁迫响应基因已成为研究热点。其中DREB基因家族被广泛认为是参与植物逆境响应的重要家族。拟南芥DREB1A基因是DREB基因家族中的一个重要成员，已经在转基因水稻、转基因玉米等作物上得到应用。然而，对于紫花苜蓿中DREB基因家族的研究还比较少，因此，通过基因转化技术将拟南芥DREB1A基因转化到紫花苜蓿中，探究其对于苜蓿逆境耐受性的影响，具有非常重要的科学意义和实际应用价值。
材料和方法
材料
本实验所用的材料为野生型紫花苜蓿和DREB1A基因转化苜蓿，转化材料由上海生物基因公司提供。
方法
1.制备叶片原代培养物
采用化学法，将鲜嫩的紫花苜蓿叶片进行消毒处理，得到干净的叶片。然后将叶片切成约0.5×0.5mm的小块，并在含有MS培养基的离心管中，加入100μl生长素和50μl的吸附剂。将上述干重为0.2g的叶片组织置于含有MS固体培养基的培养瓶中，放置于光照条件下，温度为25℃的恒温箱。
2.制备转化载体
利用pBI121载体进行拟南芥DREB1A基因的克隆，并在带有CaMV35S启动子的pBI121载体中进行插入表达。随后，利用AgrobacteriumtumefaciensEHA101菌株，将植物转化载体导入到细菌体中。
3.转化紫花苜蓿
将培养好的细菌体与叶片原代培养物进行共同培养，达到转化效果。随后进行筛选，筛选出含有DREB1A基因的转化植株。将筛选出的转化植株进行定向培养，得到稳定的转化植株株系。
4.逆境胁迫处理
在生长环境相同的情况下，将转化株系和野生型紫花苜蓿分别进行干旱和低温逆境处理。逆境条件下，采用测量叶片的相对含水量、叶绿素含量和根系生长等指标，评估转化株系和野生型的逆境耐受性。
结果
1.获得DREB1A基因转化紫花苜蓿
通过基因转化技术，成功地将拟南芥DREB1A基因转化到紫花苜蓿中，并获得了稳定的转化植株株系。
2.转基因苜蓿表现出较强的逆境耐受性
在逆境条件下，转基因苜蓿表现出更强的逆境耐受性。相对含水量和叶绿素含量较高，根系生长也较好。转基因植株能够更好地适应干旱和低温等多种逆境环境，比野生型有更好的表现。
3.转基因苜蓿生长表现显著提高
在正常生长条件下，转基因苜蓿的生长表现比野生型进一步提高。在整个生长期内，转基因株系各项生长指标均有显著的增长，且生育力更强。
讨论
本研究通过基因转化技术将DREB1A基因转化到紫花苜蓿中，证明了DREB1A基因能够有效地提高紫花苜蓿的逆境耐受性和生长发育。因为DREB蛋白质在植物的逆境应答中发挥了关键作用，控制了植物响应温度、干旱和盐碱等多种逆境因子的机制。因此，转基因苜蓿在面对各种逆境环境时都能够表现出更强的逆境耐受性，对于实际生产中的遗传改良具有非常重要的实际应用价值。
结论
本研究结果表明，通过基因转化技术将DREB1A基因转化到紫花苜蓿中，能够提高其逆境耐受性和生长发育。因此，在紫花苜蓿的遗传改良方面，DREB基因家族的应用具有非常大的潜力。